高強度間歇訓練提升認知功能，效果可持續長達五年

高強度間歇訓練提升認知功能，效果可持續長達五年

在這個快節奏的現代社會中，保持身心健康變得越來越重要。尤其是對於年長者來說，維持良好的認知功能更是至關重要。近期，一項來自昆士蘭大學的研究為我們帶來了振奮人心的消息：高強度間歇訓練（HIIT）不僅能增強肌肉力量，還能顯著提升認知功能，而且這種效果可以持續長達五年之久。

研究背景與重要性

隨著年齡的增長，我們的認知功能自然會逐漸下降。這種衰退不僅影響日常生活質量，還可能增加患上癡呆症等神經退行性疾病的風險。根據世界衛生組織的預測，到2050年，全球將有超過1.3億人患有癡呆症。因此，尋找延緩、減緩甚至逆轉年齡相關認知衰退的方法變得尤為重要。

近年來，越來越多的研究表明，生活方式因素，特別是體育鍛煉，可能在維持認知健康方面發揮重要作用。然而，大多數研究都集中在預防認知衰退上，而昆士蘭大學的研究團隊則更進一步，探索運動是否能主動改善健康老年人的認知功能。

研究方法與設計

這項由昆士蘭大學腦科學研究所的名譽教授Perry Bartlett和Daniel Blackmore領導的研究，發表在《衰老與疾病》（Aging and Disease）期刊上。研究團隊進行了一項為期六年的嚴格研究，涉及194名年齡在65至85歲之間的參與者。

研究設計如下：

  1. 參與者被隨機分配到三個運動組：

    • 低強度訓練組
    • 中等強度訓練組
    • 高強度間歇訓練（HIIT）組

  2. HIIT組的運動方案：

    • 頻率：每週三次
    • 持續時間：六個月
    • 強度：短時間的高強度運動（達到最大心率的85-95%），穿插低強度恢復期

  3. 對照組：

    • 中等強度組：持續的中等強度運動
    • 低強度組：溫和的運動

  4. 認知功能測試：

    • 每月進行一系列測試，特別關注海馬體依賴的配對聯想學習（PAL）任務
    • PAL任務是評估空間記憶力的有效指標，這種能力通常隨年齡增長而下降

  5. 腦部掃描：

    • 對部分參與者進行運動干預前後的腦部掃描
    • 干預結束六個月後再次進行掃描
    • 目的是觀察腦部結構的變化，特別是海馬體

  6. 生物標記分析：

    • 每月採集血液樣本
    • 分析可能與認知功能相關的生物標記物的變化

這種全面而嚴格的研究設計為我們提供了寶貴的數據，使我們能夠深入了解不同強度運動對老年人認知功能的影響。

研究結果與發現

研究結果令人振奮，HIIT組的參與者在多個方面表現出顯著的改善：

  1. 認知功能提升：

    • HIIT組在PAL任務中表現出明顯改善，表明海馬體功能得到增強
    • 這種認知能力的提升長期持續，即使在初始六個月運動干預結束後的五年內仍然存在

  2. 海馬體體積穩定：

    • HIIT組參與者的海馬體體積保持穩定
    • 相比之下，低強度運動組的參與者海馬體體積隨時間推移而減少
    • 這表明高強度運動可能有助於保護大腦中這一重要區域免受年齡相關萎縮的影響

  3. 腦網絡連接增強：

    • HIIT導致不同腦網絡之間的功能連接增強
    • 特別是與注意力和運動功能相關的網絡得到加強
    • 這些腦連接的變化與觀察到的認知功能改善相關聯

  4. 生物標記物變化：

    • 研究發現血液中某些生物標記物的變化與認知功能的改善相關
    • 這為未來預測運動效果提供了潛在的診斷工具

Perry Bartlett教授解釋道："在早期的臨床前研究中，我們發現運動可以激活幹細胞並增加海馬體中神經元的產生，從而改善認知功能。在這項研究中，一大群健康的65-85歲志願者參加了為期六個月的運動計劃，進行了生物標記物和認知測試，並接受了高分辨率腦部掃描。令人驚訝的是，在計劃結束5年後，他們的認知功能仍然有所改善，即使他們沒有堅持運動。"

Daniel Blackmore補充道："在該組的高分辨率MRI掃描中，我們看到了海馬體（負責學習和記憶的區域）的結構和連接性變化。我們還發現血液生物標記物的變化與認知功能的改善相關。生物標記物可能有助於預測一個人運動的效果。"

這些發現不僅證實了高強度間歇訓練對認知功能的積極影響，還揭示了這種影響可能持續的時間跨度。這為老年人的運動指南提供了重要參考，也為進一步研究開闢了新的方向。

研究局限性與未來展望

儘管這項研究提供了令人信服的證據，表明高強度間歇訓練可以使老年人的認知功能受益，但它也存在一些局限性：

  1. 參與者限制：研究只包括了能夠參與高強度運動的健康老年人，這可能限制了結果的普遍適用性。

  2. 樣本代表性：需要進一步研究來確定這些結果是否適用於身體素質較差或有既往健康問題的老年人。

  3. 運動類型比較：未來的研究可以探索不同類型運動的效果比較。

  4. 機制研究：還需要深入研究這些認知改善的潛在機制，特別是腦源性神經營養因子（BDNF）和皮質醇等生物標記物的作用。

Blackmore表示："我們的發現可以為老年人制定運動指南提供參考，進一步的研究可以評估可以納入老年護理的不同類型的運動。我們現在正在研究可能調節一個人對運動反應的遺傳因素，以確定誰會和誰不會對這種干預做出反應。使用生物標記物作為運動的診斷工具也需要進一步研究。"

結論

這項研究為我們提供了重要的見解，表明高強度間歇訓練不僅可以改善老年人的身體健康，還能顯著提升並長期維持他們的認知功能。這一發現對於應對全球人口老齡化帶來的挑戰具有重要意義。

然而，我們也應該認識到，每個人的身體情況不同，在開始任何新的運動計劃之前，特別是高強度運動，都應該諮詢醫生或專業健康顧問的意見。未來的研究將有助於我們更好地理解運動對大腦健康的影響，並可能為預防和治療年齡相關的認知衰退開闢新的途徑。

最後，這項研究再次強調了保持活躍生活方式的重要性，特別是對於老年人而言。通過適當的運動，我們不僅可以保持身體健康，還能夠維護大腦功能，提高生活質量，讓晚年生活更加充實和愉快。

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最後更新日期：2024年8月26日

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